汞——一种全球关注的污染物

　汞，俗称水银，在自然界多以硫化汞形式存在，其绝大多数化学形态都具有较高毒性，可以通过挥发、溶解、沉降、甲基化和反甲基化，在大气、土壤、水体中进行转移和转化。
　　人们对环境中汞危害的认识始于1956年，在日本一个名叫水俣的小镇，居民因为吃了从邻近海湾中捕捞的鱼而得了一种怪病，也就是后来著名的“水俣病”。这是一种由于严重汞中毒而造成的神经性疾病，其主要症状包括肌肉组织失调、手脚麻木、全身肌肉无力，视力减退以及听说能力受损，也可通过母体对胎儿的发育造成严重损害；在极端情况下，还可能导致精神失常、昏迷、瘫痪甚至死亡。这一切的罪魁祸首就是甲基汞——生物毒性尤其显著的一类汞形态。甲基汞随着化工厂的工业废水排放，通过生物富集作用在贝类与鱼类体内积累并被当地居民食用，最终导致了水俣镇的这场悲剧。
　　水俣镇的悲剧虽然损失惨重，但只是造成了局部地区的影响。从上世纪80年代开始，排放到大气中并通过气流运动在全球范围内长距离传输的汞得到了越来越多的关注。此类汞能在大气中停留较长时间，一般来说可停留一年，从而可能在距离排放源相当远的地方沉降。这也就是为什么人类能在汞零排放地区的环境中，如北极，也能监测到浓度日渐上升的汞的原因。而且，由于全球大气的混合作用，北极上空大气中所监测到的汞浓度同与其相距甚远的其它大陆，如欧洲大气中的监测浓度极其相近。
　　大气中的汞主要来源于煤炭燃烧、金属冶炼(包括锌、铅、金以及汞)、水泥生产和废物处置等过程。实际上，几乎所有排放到大气中的汞都以无机形态存在，其毒性远远小于造成水俣病的甲基汞。但是，人类却往往能在远离任何人为甲基汞排放源的环境中监测到这种高毒性甲基汞的存在。这种现象揭示出甲基汞的另一种可能来源:在某些特定的自然条件下，由大气沉降等方式输入的低毒性无机汞在生物、特别是微生物的作用下，会转化成高毒性的甲基汞和二甲基汞。这种转化称为生物甲基化作用，甲基汞的毒性比无机汞高50～100倍。这种甲基化的逆过程被称为生物反甲基化作用。这两种作用构成了微生物的汞循环。
　　鱼体汞富集受到特别关注
　　国际上对汞在食用鱼体内的生物积聚性尤为关注。高浓度的汞富集不仅仅限于海水鱼体内，在淡水鱼体内也同样可能出现。而且一般来说，老龄食肉鱼体内的汞浓度最高，因为这些以其它鱼类为食的鱼类处在食物链的较高营养级，污染物会逐渐沿着食物链向上传递并最终在它们体内高浓度富集。海水中的金枪鱼和旗鱼，淡水中的鲑鱼、梭鱼以及大眼鱼等均为体内易富集较高浓度汞的鱼类。
　　北美及北欧两大地区比世界其它地区都更为关注食用鱼类体内的汞浓度问题，因为这两个地区的自然环境条件极适于无机汞向甲基汞的转化以及其后的生物富集。这些自然条件包括:利于转化反应发生的大量湿地、可减缓鱼类生长速度从而延长老龄鱼体内汞富集时间的长食物链以及低水温。在这些国家，食用鱼体内常可检测到汞浓度超标，即使在远离任何排放源的偏远地区湖泊中捕捞到的鱼也不例外。但是目前，受汞污染的鱼对当地居民的危害仅在部分鱼食用量极高的人群中出现，且其严重程度远小于水俣病事件，因而轻微的危害很难从个体水平上得到验证，还需要进行更大规模的流行病学研究。其中主要关注点之一就是孕妇食用汞污染的鱼后对婴儿的影响，美国最近的一个(有争议的)研究指出，每年由于胎儿期受母体摄入汞污染食物的影响而造成的婴儿智力水平下降所带来的直接及间接经济损失高达87亿美元。
　　汞污染防治势在必行
　　自从工业革命以来，环境中汞浓度水平有了相当大的增长。直到20世纪80年代初，汞问题开始引起广泛关注。目前，欧洲与北美地区的人为汞排放量已经有所降低。以欧洲为例，人为汞排放量已从1980年的约860吨减少到了2000年的240吨左右。这一方面是由于对汞的排放采取了相应的针对性措施，另一方面还由于在控制其他大气污染物排放——尤其是二氧化硫的排放时所得到的协同效果。但是，在世界其他地区，随着日益增长的能源需求及工业生产规模，大气汞排放量仍在不断增加，并且尤以亚洲为甚。目前亚洲的汞排放量已超过全球排放总量的一半，雄踞全球各大洲之首。
　　中国人口众多、幅员辽阔，有大面积的重工业区，且以煤炭为主要能源，是一个汞的生产与消费大国。煤炭燃烧和金属冶炼是中国最主要的两大汞排放源。由于持续增长的冶金工业和能源需求，如果仍不采取相关的汞排放控制措施，中国的汞排放量还会不断增加。目前在中国，与汞排放控制相关的法规还很少，现行法规只是针对一些小规模的采矿单位和化工厂等重污染点源的排放做出的规定。尽管中国的环境决策者已对汞问题表示出越来越强烈的关注，但未来的路还很长